（1）血清睾酮(Testosterone,T)测定，多数病例降低，据统计，47，XXY型患者79%降低，46，XY/47，XXY型患者33%降低，48，XXXY、49，XXXYY及49，XXXXY型患者中几乎全部降低。一般为轻度降低，严重降低者少见。
（2）血清促卵泡激素(FSH)和黄体生成素(LH)测定，血清血清促卵泡激素水平均增高，与正常人无重叠。血清黄体生成素水平，47，XXY型患者75%增高；46，XY/47，XXY型患者33%增高；48，XXXY型、49，XXXYY型及49，XXXXY型患者中绝大多数增高。
（3）血清雌二醇(estrodiol，E2)测定，多数病例增高，有男性乳房发育的患者增高较为明显。
（4）血清雄激素结合蛋白(ABP)测定，多数患者有不同程度的增高。
（5）人绒毛膜促性腺激素(HCG)试验，血清T对人绒毛膜促性腺激素刺激的反应降低或正常，多数为不同程度的降低。
（6）促性腺激素释放激素(GnRH)试验，血清黄体生成素及血清促卵泡激素对促性腺激素释放激素刺激的反应往往呈过强反应。
（7）性染色质检查，口腔黏膜刮片检查，凡具有2条或2条以上X染色体者染色质(Barr小体)为阳性。
（8）精液检查，多数病例为无精子或少精子，但少数46，XY/47，XXY型患者精液检查可基本正常。
（9）染色体检查，一般取外周血淋巴细胞进行染色体核型分型。
（10）睾丸活组织检查，典型组织学征象为曲细精管透明变性，生精细胞缺如或显著减少。Leydig细胞增生，可呈假腺瘤样或结节性增生。
（11）口腔黏膜X染色体检查，这项检查可以作为本病的初筛实验，操作简单，在口腔里刮一下进行涂片，如果可以检测出X小体可以判断X染色体增多。